Beskyttende effekt av Thymus Serrulatus essensiell olje på kadmium-indusert nefrotoksisitet hos rotter, gjennom undertrykkelse av oksidativt stress og nedregulering av NF-KB, INOS og Smad2 MRNA-ekspresjon
Mar 17, 2022
Kontakt: ali.ma@wecistanche.com
Mohd Nazam Ansari1,*, Najeeb Ur Rehman1,*, Aman Karim2, Faisal Imam3 og Abubaker M. Hamad4,5
Cistanche deserticola ma for nyresykdom, klikk her for å få prøven
Abstrakt:
Formålet med forskningen var å undersøke den beskyttende effekten av eterisk olje fra thymus serru latus Hochst. eks Benth. (TSA olje) motkadmium(Cd)-indusertnyretoksisitet. Den eksperimentelle protokollen ble designet ved å bruke 30 friske voksne Wistar albinorotter fordelt i filgrupper som inneholder seks dyr i hver gruppe. Gruppe 1 ble behandlet som normal kontroll og gruppe 2,3, 4 og 5 ble behandlet medkadmiumklorid (CdCl2, 3 mg/kg, IP) i 7 dager. Gruppe 3 ble også behandlet med silymarin (100 mg/kg, PO) som standardgruppe, mens gruppe 4 og 5 ble administrert med TSA-olje i doser på henholdsvis 100 og 200 mg/kg PO. Nefrotoksisiteten ble målt med ulike parametere som f.eksnyrefunksjonsmarkører, oksidativt stressmarkører (glutation (GSH) og malondialdehyd (MDA)), og ekspresjonsnivåer for budbringer ribonukleinsyre (mRNA) av inflammatoriske faktorer. De histologiske studiene ble også evaluert i den eksperimentelle protokollen. De CdCl2-behandlede gruppene viste en betydelig økning i serumnivåetnyrefunksjonsmarkører sammen med MDA-nivåer i nyrehomogenat. Men,nyreGSH-nivået ble funnet å være betydelig redusert. Det ble funnet at CdCl2 signifikant oppregulerte kjernefaktornivåene av kappaB(NF-KB p65), induserbar nitrogenoksidsyntase (iNOS) og små mødre mot dekapentaplegi (Smad2) sammenlignet med den normale kontrollgruppen. På den annen side forbedret TSA-olje de økte nivåene av serumnyrefunksjonsmarkører, ikke-enzymatiske antioksidanter og lipidperoksidasjon betydelig. I tillegg nedregulerte TSA-olje det økte uttrykket av NF-κBp65, iNOS og Smad2 betydelig hos Cd-berusede rotter. Dessuten ble de histologiske endringene i vevsprøvene i nyrene til Cd-behandlede grupper signifikant forbedret i de silymarin- og TSA-oljebehandlede gruppene. Den nåværende studien avslører at TSA-olje forbedrer Cd-indusertnyreskade, og det er også foreslått at den observerte nefroprotektive effekten kan skyldes antioksidantpotensialet til TSA-olje og helbredelse på grunn av dens anti-inflammatoriske virkning.
Nøkkelord:kadmium; betennelse; NF-KB; nyreskade; Smad 2; Thymus serrulatus
1. Introduksjon
Eksponering av miljøkjemikalier er fortsatt et stort folkehelseproblem globalt. Eksponering for kadmium (Cd), et av de mest reaktive giftige metallene, har økt i biosfæren fra både naturlige og menneskeskapte kilder [1]. Cd-eksponeringen skyldes også forurensning i jord, luft, vann og mat, samt sigarettrøyk [2]. En betydelig økt absorpsjon sammen med redusert utskillelseshastighet fører til økt belastning av Cd i forskjellige organer. Cd kan skade flere organer avhengig av dose, rute og varighet, men påvirker hovedsakelignyrerog forårsaker nedsatt nyrefunksjon [3].
Denyrerer vitale organer i menneskekroppen og er ansvarlige for ulike essensielle funksjoner, inkludert fjerning av skadelige metabolitter, nitrogenholdig avfall og enkelte stoffer med urin [4]. Tidligere studier rapporterte at Cd-toksisitet resulterer i irreversibel dysfunksjon avnyretubuli [5] og forårsaker redusert fjerning av giftige kjemikalier, medisiner eller begge deler som fører til akuttnyrefeil. Dessuten,nyreskade forårsaket av kronisk Cd-eksponering kan føre til kronisk nyresvikt, og hvis den ikke behandles kan det føre til død [6,7]. Cd-akkumulering i proksimale kronglete tubuli hindrer tubulær reabsorpsjon og resulterer i polyuri og proteinuri. Det har vært studier av vanlige unormale effekter av Cd på nyrefunksjonen, men det er fortsatt mangel på detaljert informasjon om molekylære mekanismer og et behov for å utforske dette videre [8].
Studier over de siste tiårene viste at den maksimale sannsynligheten fornyreskade er på grunn av frigjøring av Cd i cellen som provoserer oksidativt stress [9,10]. En av de foreslåtte mekanismene er forstyrrelsen i det naturlige antioksidantforsvarssystemet, som ytterligere forårsaker overproduksjon av frie oksygenradikaler (OFR) [11] og resulterer i reduserte glutationnivåer (GSH) og, i sin tur, oksidativt stressrelatert apoptose [ 12]. Av flere rapporterte mekanismer er redusert GSH-innhold og OFR-indusert celleskade hovedsakelig ansvarlig for lipidperoksidasjon [13,14].
Tidligere litteratur finner også at sammenhengen mellom oksidativt stress og inflammasjon forsterker ulikenyresykdommer [15]. Derfor kan det antydes at nyretoksisitet er forårsaket av Cd gjennom komplekse intracellulære signalveier som hovedsakelig er rettet av oksidativt stress. Nukleær faktor-κB (NF-κB) kontrollerer flere inflammatoriske gener i alle typer celler [16]. NF-κB er hovedårsaken til ulikenyresykdommer og kan aktiveres ved Cd-eksponering. Kronisk nyresykdom er funnet i både menneskelige og dyremodeller ved oppregulering av Smad2-proteiner [9]. Tidligere studier uttalte at nedregulering av NF-κB og Smad2 kan være fordelaktige mekanismer for de antiinflammatoriske legemidlene [17].
Blant behandlingspolitikken er det antatt at demping av Cd-indusert oksidativt stress ved bruk av antioksidanter enten fra naturlige eller syntetiske kilder anses som den viktigste mulige tilnærmingen for behandling av Cd-indusert nefrotoksisitet. Derfor har forskere nylig søkt forsvarsmekanismer mot toksisitet forårsaket av kjemikalier eller medikamenter og har også vurdert biologisk aktive forbindelser med antioksidant og inflammatorisk effekt [18,19].
I forskjellige deler av verden har forskjellige arter av slekten Thymus tradisjonelt blitt brukt til å behandle ulike lidelser som bronkitt, astma, kikhoste, laryngitt, betennelse i mandlene og hoste [20]. Thymus serrulatus Hochst. Ex Benth (familien Lamiaceae) vokser i Etiopia og har tradisjonelt blitt brukt til å behandle influensa [21] og hoste [22]. T. serrulatus er en mye forgrenet flerårig underbusk som vokser i de afromontane og afroalpine sonene i Etiopia og Eritrea [23].
T. serrulatus har blitt rapportert å ha anthelmintiske, antibakterielle, soppdrepende [23], vanndrivende [22], vasodilaterende [24] og antihyperlipidemiske [25] aktiviteter. Videre har den essensielle oljen av T. serrulatus (TSA-olje) blitt rapportert å ha antiseptiske, antifungale og vermifuge egenskaper, blant andre [26]. Den essensielle oljen fra planten fra forskjellige etiopiske lokaliteter viste lovende hepatobeskyttende aktivitet hos rotter [27]. I tillegg har tidligere studier vist at de farmakologiske aktivitetene til den essensielle oljen er positivt korrelert med tilstedeværelsen av aktive ingredienser som tymol, carvacrol, p-cymen, -terpinen og rosmarinsyre [26,27]. På den annen side er tymol og carvacrol, som har blitt funnet som hovedbestanddeler i eterisk olje, viktige naturprodukter med frie radikalfjernende aktiviteter og antioksidantegenskaper [28]. En tidligere studie rapporterte at en kombinasjon av tymol og carvacrol hadde et synergistisk nefroprotektivt
effekt som kan tilskrives antioksidant-, anti-inflammatoriske og antiapoptotiske aktiviteter [29]. I tillegg forårsaket tymol og carvacrol, som har blitt funnet som hovedbestanddeler i planter som inneholder essensielle oljer, også en reduksjon i immunglobulin E (IgE), interleukin-4 (IL-4), interleukin{ {6}} (IL-5), og interleukin-13 (IL-13) nivåer samt antall inflammatoriske celler som forårsaker luftveislidelser [30].
Så vidt vi vet er effekten av T. serrulatus på nefrotoksisitet ikke rapportert. I denne studien antok vi derfor en hypotese og forsøkte å undersøke den nefrobeskyttende effekten av den essensielle oljen ekstrahert fra T. serrulatus av etiopisk opprinnelse mot Cd-indusert nefrotoksisitet ved å bruke Wistar albinorotter ved å evaluerenyrefunksjonsmarkører, inflammatoriske markører, antioksidantstatus og histologiske endringer.
2. Resultater
2.1. Utbytte av essensiell olje (prosent)
Hydrodestillasjon av luftdelen av T. serrulatus ga 0,09 prosent (v/w) blekgul eterisk olje med en karakteristisk lukt.
2.2. Effekt av TSA-olje på biomarkører for nyrefunksjon
Nivåene av blod urea, urinsyre, kreatinin og blod urea nitrogen (BUN) ble funnet å være betydelig forhøyet (p < 0.01)="" hos="" rotter="" som="" ble="" behandlet="" med="" kun="" cd="" (3="" mg/kg,="" ip)="" )="" i="" 7="" dager.="" imidlertid="" forbedret="" administrering="" av="" tsa-olje="" og="" silymarin="" i="" cd-berusede="" rotter="" vesentlig="" den="">nyreskade som spesifisert av undertrykte nivåer av blodurea, urinsyre, kreatinin og BUN (Figur 1A–D).
2.3. Effekt av TSA-olje på lipidperoksidasjon og oksidativt stress
Denyrevev fra rotter viste signifikant økte lipidperoksidasjonsnivåer når det gjelder MDA og reduksjon av GSH-innhold etter Cd-administrasjon. I tillegg reduserer TSA-oljebehandling ved doser på 100 og 200 mg/kg MDA-nivåene doseavhengig hos Cd-berusede rotter. Videre var GSH-nivåene signifikant forhøyet i de TSA-olje- og silymarinbehandlede gruppene sammenlignet med Cd-gruppen (Figur 2A, B).
2.4. Effekter av TSA-olje på p65, NF-KB, iNOS og Smad2 mRNA-ekspresjon
Endringene i signalhendelsene ble vurdert ved Western blotting. Western blot-analyse antydet at Cd-eksponering signifikant (p < {0}}.001)="" oppregulerte="" nf-kb="" p65-,="" inos-="" og="" smad2-mrna-ekspresjonen="" sammenlignet="" med="" referansegruppen.="" tsa-oljebehandling="" nedregulerte="" p65-,="" nf-kb-,="" inos-="" og="" smad2-mrna-ekspresjonen="" betydelig="" på="" en="" doseavhengig="" måte="" i="" forhold="" til="" rotter="" som="" bare="" ble="" utsatt="" for="" cd-eksponering="" (figur="">
2.5. Effekt av TSA-olje på histopatologi
Histopatologisk analyse av kontrollgruppen rotter viste normalnyrehistologisk arkitektur med normale kronglete tubuli, glomerulus og Bowman-kapsel med normal plass, samt normal status for kollagenfibre og periodic acid-Schiff (PAS)-positive materialer som basalmembran (Figur 4). Mikrofotografier av den toksiske gruppen viser unormal glomeruli (G), degenerasjon (D) og nekrose (N) av kronglete tubuli, og degenerert og nesten fraværende Bowman-rom. Unormale kronglete tubuli indikerer histologisk forstyrrelse (T), blokkert av skadet vev (B) og nekrose. Mikrofotografi av Massons trikom (MT)-fargede toksiske gruppe viser økte kollagenmaterialer (C). Dessuten viser mikrofotografiet av den PAS-fargede toksiske gruppen unormal avsetning av PAS-positive materialer (P) som fortrengte parenkymet i nyrene; det viser også svakhet eller tap av intakt basalmembran (L). Behandling med TSA-olje i en lav dose gjenopprettet de normale glomeruli og normale kronglete tubuli, selv om det fortsatt var liten lidelse av toksiske effekter i form av blokkerende tubuli (B) og lite økt kollagenmateriale (C), samt unormal avsetning av PAS-positive materialer (P). Behandling med TSA-olje i høy dose ga histologiske bilder av nesten normalt histologisk utseende svært nær standardbehandlingen (forstørrelse 400× og målestokk 20 µm for alle mikrofotografier).
3. Diskusjon
I miljøet er tungmetaller vanligvis tilstede og er utsatt for absorpsjon, oksidasjon og forstyrrelse av cellenes skjebne. Spesielt er Cd en naturlig industriell forbindelse som forårsaker en rekke giftige og farlige effekter, inkludert nefrotoksisitet, på menneskers helse [31,32]. Dens avsetning i ulike organer forårsaker oksidativt stress som svekker funksjonen til det opprinnelige antioksidantsystemet og som et resultat fører til utvikling av ulike alvorlige patologiske sykdommer [33]. Veien for Cd-indusert toksisitet inkluderer produksjon av reaktive oksygenarter (ROS), som deretter forårsaker nyreskade [34]. Derfor kan det antas at antioksidanter kan være et godt mål for den mulige terapeutiske tilnærmingen til Cd-relatert toksisitet [35]. I denne rapporten studerte vi den lovende forbedringseffekten av TSA-olje på Cd-indusert oksidativt stress og nyreskade ved bruk av rotter.
Alvorlig Cd-indusert nyreskade kan være assosiert med forhøyede serumnivåer av urea, urinsyre og kreatinin på grunn av lekkasje til blodet [36,37]. I denne studien ble det også rapportert signifikant økte nivåer av urea, urinsyre og kreatinin i serum etter Cd-eksponering i 7 dager, noe som bekreftet den alvorlige nyreskaden (Figur 1). De observerte resultatene bekrefter tidligere studier [19,38]. Administrering av TSA-olje i begge doser (100 og 200 mg/kg, PO) forbedrer signifikant nyredysfunksjon indusert av Cd som ble støttet av de reduserte serumnivåene av urea, urinsyre og kreatinin. I denne studien har det blitt observert at Cd-eksponering resulterer inyreskade ved å forsterke lipidperoksidasjon og forstyrre det naturlige antioksidantsystemet, noe som indikerer økt oksidativt stress. Observerte funn tyder på at TSA-olje kan forhindre Cd-induserte endringer i antioksidantrelaterte variabler hos rotter. Disse funnene er i samsvar med de til Kawamoto et al. [39], som rapporterte en økt lipidperoksidasjon etter Cd-eksponering. Tidligere studier rapporterte at kronisk Cd-eksponering resulterte i reduserte ikke-enzymatiske (vevs-GSH) antioksidanter [40]. Funn fra denne studien bekrefter funnene til Koyuturk et al. [41], som beskrev redusert nyre-GSH-innhold hos Cd-berusede rotter. Det reduserte GSH-innholdet kan skyldes dets forbruk i forebygging av lipidperoksidasjon forårsaket av oksidativt stress [41] og avgiftning av tungmetaller [42,43]. Funnene våre er imidlertid uenige med funnene til Kamiyama et al. [44], som beskrev et forhøyet nivå av nyre-GSH hos Cd-behandlede rotter. Lipidperoksidasjon og antioksidantnivå hos Cd-behandlede rotter ble signifikant modulert med TSA-oljeadministrasjon, noe som indikerer en reduksjon i ROS, en rebalansering av antioksidantforsvarssystemet, eller begge deler. Disse funnene bekrefter de fra en tidligere studie som beskrev den forbedrende effekten av tymokinon mot kjemisk-indusert nyreskade [45].
Apoptose forekommer i vev og varierer fra nekrose under visse funksjonelle lidelser [46]. Apoptose er en av de viktigste egenskapene til Cd-relatertnyreskade. Tidligere ble det beskrevet at Cd-toksisitet forårsaker apoptose i proksimale tubuli gjennom stimulering av NF-kB-banen, noe som bidrar til nyredysfunksjon [47,48]. I denne studien ble det også observert økt NF-kBp65-proteinekspresjon hos Cd-behandlede rotter. Imidlertid gjenopprettet administrering av TSA-olje i Cd-behandlede rotter vesentlig NF-kBp65-proteinuttrykket. De observerte funnene er i samsvar med de tidligere funnene [18,19]. Derfor har NF-kB-hemming hos Cd-berusede rotter bevist den antiinflammatoriske evnen til TSA-olje.
Induserbar nitrogenoksidsyntase (iNOS) er sterkt uttrykt i inflammatoriske tilstander og infeksjoner. Dermed er det en viktig komponent i den adaptive responsen til verten på skadelige stimuli. Det ble tidligere rapportert at Cd-indusert nyreskade er mediert av nitrogenoksidsyntese ved iNOS-stimulering [49]. I denne studien ble Cd-eksponering også funnet å forårsake økt iNOS-ekspresjon (Figur 3B), mens TSA-olje ved begge doser betydelig kunne reversere iNOS-ekspresjon hos Cd-berusede rotter.
Tidligere litteratur rapporterte at Cd er et av de mest giftige tungmetallene og absorberes hovedsakelig av de proksimale tubuli og akkumuleres hovedsakelig i nyrebarken, noe som fører til lesjoner i proksimale kronglete tubuli [50]. Disse funnene bekrefter de i denne studien. Majornyreskade ble verifisert ved tilstedeværelse av betydelig skade på glomeruli i Cd-behandlede rotter. Disse funnene bekrefter funnene til Damek Poprawa og Sawicka-Kapusta [51], som rapporterte atrofi av glomerulære kapillærer og nekrose av proksimale tubuli. Funnene avnyrefunksjonsmarkører og oksidativt stressmarkører – der TSA-olje forbedret Cd-induserte degenerative endringer og forbedretnyrefunksjon på grunn av dens mulige antioksidant- og antiinflammatoriske effekter - har blitt bekreftet av histopatologiske observasjoner.
4. Materialer og metoder
4.1. Kjemikalier og reagenser
Kadmiumklorid (CaCl2) ble oppnådd fra Sigma Chemicals Co. (St. Louis, MO, USA).Nyrefunksjonsdiagnosesett ble hentet fra Crescent Diagnostics (Jeddah, KSA). Antistoffer (primære så vel som sekundære) ble anskaffet fra Santa Cruz (Dallas, TX, USA). Kjemikalier som ble brukt var av analytisk kvalitet og av høy kvalitet som ikke krevde ytterligere rensing.
4.2. Plantemateriale og utvinning
Friske luftdeler av T. serrulatus Hochst. ex Benth ble samlet inn fra Amba Alajemountain-området, Sør-Tigray, Etiopia. Plantematerialet ble autentisert av en botaniker, Dr. Getinet Masresha, Institutt for biologi, Universitetet i Gondar, og prøven ble deponert ved universitetets herbarium (TH-001/2011).
De friske luftdelene ble kuttet i små biter og utsatt for hydrodestillasjon i 3 timer ved bruk av et Clevenger-apparat. Hydrodestillasjon ble utført 11 ganger inntil en tilstrekkelig mengde ble samlet. Den oppnådde eteriske oljen ble tørket med vannfritt natriumsulfat og lagret i en tett lukket beholder ved 4 ◦C inntil videre bruk [26]. Det beregnede essensielle oljeutbyttet ble uttrykt i prosent (prosent v/w), basert på vekten av det ferske plantematerialet.
4.3. Dyr
Tretti hannalbinorotter som veide 180–220 g ble hentet fra Animal House, College of Pharmacy, Prince Sattam Bin Abdulaziz University (PSAU), KSA. Rotter ble akklimatisert i 1 uke og holdt under 12 timers lys/mørke sykluser med standard laboratoriefasiliteter. I løpet av den eksperimentelle og akklimatiserte perioden ble dyrene matet med pelletsdiett og fri tilgang til vann. Instruksjoner og retningslinjer gitt av dyrepleieenheten, PSAU, KSA, ble fulgt når alle forsøkene ble utført. Protokollen ble forhåndsgodkjent av Bio-Ethical Research Committee (BERC), PSAU (BERC-004-12-19).
4.4. Eksperimentelt design
For vurdering av den nefroprotektive effekten av TSA-olje mot Cd-indusert toksisitet, ble rotter tilfeldig fordelt i fem grupper (n=6). Gruppe 1 (normal kontroll) fikk fysiologisk saltløsning (0,9 prosent NaCl) daglig i 7 dager. Gruppe 2 (toksisk kontroll) fikk kadmiumklorid (3 mg/kg, IP, 7 dager). Gruppe 3 (positiv kontroll) ble administrert samtidig med CdCl2 og silymarin (100 mg/kg, PO) i 7 påfølgende dager. Gruppe 4 og 5 ble administrert samtidig med CdCl2 og TSA olje i doser på henholdsvis 100 og 200 mg/kg (PO, 7 dager). Dosen av CdCl2 ble valgt basert på tidligere rapportert litteratur [19,52].
Etter 24 timers behandling ble alle hannrottene bedøvet med en liten mengde dietyleter for å samle blodprøvene fra retro-orbital plexus etterfulgt av sentrifugering, og separasjonen av serum ble utført og lagret ved -20 ◦C inntil videre bruk for fastsettelse avnyrefunksjonsmarkører (som urinsyre, kreatinin og urea). Etter vellykket seruminnsamling ble begge nyrene isolert fra alle rottene. Venstrenyreble umiddelbart lagret ved -80 ◦C inntil videre analyse av oksidativ stressmarkør (MDA og GSH) og Western blot-analyse. I mellomtiden ble den høyre nyren lagret for histopatologiske studier.
4.5. Bestemmelse av nyrefunksjon biomarkør
sBiomarkører avnyrefunksjon, dvs. urinsyre, urea og kreatinin, ble evaluert ved å bruke spesifikke kommersielle sett i henhold til metodene nevnt i produsentens protokoller.
4.6. Bestemmelse av oksidative stressmarkører i nyrene
Vev ble homogenisert og hakket (10 prosent vekt/volum) i iskald 0,1 M fosfatbuffer ved pH 7,4, og løsningen ble sentrifugert i 30 minutter ved 12,000× g og 4 ◦ C. Det oppnådde homogenatet ble brukt for estimering av GSH- og MDA-nivåer.
MDA lipidperoksidasjonsmarkør ble estimert ved å bruke en tidligere beskrevet metode [53]. Kort fortalt ble 0.25 ml homogenat inkubert ved en temperatur på 37 grader i 1 time i en metabolsk rister. Etter inkubering ble 0,5 ml 0,67 prosent tiobarbitursyre (TBA) og 0,5 ml av 5 prosent (w/v) kjølt trikloreddiksyre (TCA) tilsatt etterfulgt av sentrifugering (1000 x g, 15 min). Deretter ble supernatanten holdt i et kokende vannbad i 10 minutter. Absorbansen som ble utviklet ble målt ved 535 nm, dvs. rosa farge observert.
For GSH, Jollow et al. [54] metoden ble fulgt. Kort fortalt, etter utfelling av 1 mL PMS med 1 mL sulfosalisylsyre (4 prosent), ble testprøvene inkubert (4 ◦C, 1 time), etterfulgt av sentrifugering (1200× g , 15 min, 4 ◦C). Analyseblandingen inneholdt supernatant (0,1 mL), fosfatbuffer (0,1 M, pH 7,4) (1,7 mL) og ditiol-bis-2-nitrobenzosyre (DTNB) (0,4 prosent i fosfatbuffer, 0,1 M, pH 7,4) (0,2 ml) i et totalt volum på 2,0 ml. Absorbansen til prøvene ble analysert ved 412 nm innen 5 minutter etter tilsetning av DTNB til reaksjonsblandingene.
4.7. Western Blot-teknikk
Western blot-analyse og proteinekstraksjon ble utført som nevnt i forrige studie [55].Nyrevev ble hakket og homogenatet ble fremstilt i en proteaseinhibitorblanding og kald proteinlysebuffer [55]. For å isolere de totale proteinene, ble vevslysatene bevart i is i 60 minutter, med alternativ virvling (etter 10 minutter), fortsatt med sentrifugering ved 12, 000 × g (4 ◦ C, 10 min). Metoden til Lowry et al. [56] ble fulgt for å bestemme det totale proteinet. For Western blot-analyse ble protein (25–50 µg) kort isolert fra hver gruppe og flyttet til nitrocellulosemembraner hentet fra Bio-Rad USA. Umiddelbar blokkering av proteinblotter ble utført ved 4 ◦C (i 24 timer); etter det ble inkubasjon med primære antistoffer mot NF-κB p65, iNOS og Smad2 og peroksidasekonjugerte sekundære antistoffer ved romtemperatur utført. Proteinene ble analysert ved hjelp av et kjemiluminescensdeteksjonssett (GE Health Care, Mississauga, Canada). Proteinbåndintensiteten ble normalisert til beta-aktinbånd ved bruk av ImageJ (NIH, Bethesda, USA). Bildene ble tatt med en aC-Digit kjemiluminescerende Western blot-skanner hentet fra LI-COR, USA.
4.8. Histopatologisk analyse
Ikke santnyreprøvevev fiksert i 10 prosent nøytralt formalin ble behandlet i en vevsbehandlingsmaskin (ASP300s, Leica Biosystems, IL, USA); hver prøve ble innebygd i parafinvoks og skåret i 4–5-µm tykke seksjoner. Tre seksjoner av hver gruppe ble valgt og farget med hematoxylin og eosin (H&E) fargestoff, periodic acid-Schiff (PAS) farge og Massons trikrom (MT) farge [57]. Alle seksjoner av vev ble analysert ved hjelp av et mikroskop (Olympus BX 52) for histopatologisk beskrivelse som ble registrert av en histopatolog, blindet for forsøksgruppene. Olympus DP21-kamera festet over mikroskopet ble brukt til å ta bilder.
4.9. Statistisk analyse
Verdier ble uttrykt som gjennomsnitt ± SEM. Enveis ANOVA-analyse ved bruk av post hocTukeys test ble brukt for å måle betydningen av biokjemiske data for de forskjellige gruppene. Forskjeller ble målt signifikant ved p-verdier < 0.05="" i="" forhold="" til="" normal="" kontroll="" eller="" toksisk="" kontrollgruppe.="" den="" statistiske="" undersøkelsen="" ble="" utført="" ved="" å="" bruke="" graphpadprism="" v.="" 4.0="">
5. Konklusjoner
Denne studien konkluderer med at den essensielle oljen fra T. serrulatus forbedret Cd-indusert nyresvikt, som muligens ble mediert av forbedring i de endrede biokjemiske og oksidative stressparametrene i tillegg til forbedring av de histologiske strukturene. Videre kan T. serrulatus være et passende middel som skal utvikles i fremtiden for nyrebeskyttelse ognyre-relaterte lidelser.
Finansiering:Denne forskningen mottok ingen ekstern finansiering.
Datatilgjengelighetserklæring:Datadeling er ikke aktuelt.
Interessekonflikter:Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter. Finansierne hadde ingen rolle i utformingen av studien; i innsamling, analyser eller tolkning av data; i skrivingen av manuskriptet; eller i beslutningen om å publisere resultatene.
Eksempeltilgjengelighet:Prøver av TSA essensiell olje er tilgjengelig fra forfatterne.
Referanser
1. Dua, TK; Dewanjee, S.; Khanra, R.; Bhattacharya, N.; Bhaskar, B.; Zia-Ul-Haq, M.; De Feo, V. Effektene av to vanlige spiselige urter, Ipomoea aquatic og Enhydra fluctuans, på kadmiumindusert patofysiologi: Et fokus på oksidativt forsvar og anti-apoptotisk mekanisme. J. Transl. Med. 2015, 13, 245. [CrossRef] [PubMed]
2. Elkhadragy, MF; Abdel Moneim, AE Beskyttende effekt av Fragaria ananassa metanolisk ekstrakt på kadmiumklorid (CdCl2) -indusert levertoksisitet hos rotter. Toxicol. Mech. Metoder 2017, 27, 335–345. [CrossRef]
3. Wu, H.; Liao, Q.; Chillrud, SN; Yang, Q.; Huang, L.; Bi, J.; Yan, B. Miljøeksponering for kadmium: helserisikovurdering og dens assosiasjoner med hypertensjon og nedsatt nyrefunksjon. Sci. Rep. 2016, 6, 29989. [CrossRef]
4. Ferguson, MA; Vaidya, VS; Bonventre, JV Biomarkører for nefrotoksisk akutt nyreskade. Toxicology 2008, 245, 182–193. [CrossRef] [PubMed]
5. Ibrahim, MA; Almaden, AH; El Moneim, MA; Tammam, HG; Khalifa, AM; Nasibe, MN Kadmium-indusert hematologisk, renal og hepatisk toksisitet: Forbedring av Spirulina platensis. Saudi J. Forensic Med. Sci. 2018, 1, 5–13. [CrossRef]
6. Bysse, HF Kan akutt nyresvikt forebygges? JR Coll. Surg. Edinb. 2000, 45, 45–50. [PubMed]
7. Finn, W.; Porter, G. Urinbiomarkører og nefrotoksisitet. I Clinical Nephrotoxins, 2. utg.; Kluwer Academic Publishers: Norwell, MA, USA, 2003; s. 621–655.
8. Prozialeck, WC; Edwards, JR Mekanismer for kadmium-indusert proksimal tubuliskade: Ny innsikt med implikasjoner for bioovervåking og terapeutiske intervensjoner. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2012, 343, 2–12. [CrossRef] [PubMed]
9. Lan, HY Ulike roller til TGF-8/Smads i nyrefibrose og betennelse. Int. J. Biol. Sci. 2011, 7, 1056–1067. [CrossRef] [PubMed]
10. Luo, T.; Liu, G.; Long, M.; Yang, J.; Song, R.; Wang, Y.; Yuan, Y.; Bian, J.; Liu, X.; Gu, J.; et al. Behandling av kadmium-indusert nyreoksidativ skade hos rotter ved administrering av alfa-liponsyre. Environ. Sci. Forurense. Res. Int. 2017, 24, 1832–1844. [CrossRef] [PubMed]
11. Angeli, JK; Cruz Pereira, CA; de Oliveira Faria, T.; Stefanon, I.; Padilha, AS; Vassallo, DV Kadmiumeksponering induserer vaskulær skade på grunn av endotelialt oksidativt stress: Rollen til lokalt angiotensin II og COX-2. Free Radic. Biol. Med. 2013, 65, 838–848. [CrossRef]
12. Orororo, OC; Asagba, SO; Tonukari, NJ; Okandeji, OJ; Mbanugo, JJ Effekter av Hibiscus Sabdarrifa L. Anthocyanins på kadmiumindusert oksidativt stress hos Wistar-rotter. J. Appl. Sci. Environ. Manag. 2018, 22, 465–470. [CrossRef]
13. Inoue, M. Beskyttelsesmekanismer mot reaktive oksygenarter. I The Liver: Biology and Pathobiology, 5. utg.; Arias, IM, Boyer, JL, Fausto, N., Jokoby, WB, Schachter, DA, Shafritz, DA, Eds.; Raven Press: New York, NY, USA, 2011; s. 443–459.
14. Yadav, RK; Singh, M.; Roy, S.; Ansari, MN; Saeed, AS; Kaithwas, G. Modulering av den oksidative stressresponsen av linfrøolje: Rollen til lipidperoksidasjon og underliggende mekanismer. Prostaglandiner Andre Lipid Mediat. 2018, 135, 21–26. [CrossRef] [PubMed]
15. Gong, X.; Ivanov, VN; Davidson, MM; Hei, TK Tetrametylpyrazin (TMP) beskytter mot natriumarsenitt-indusert nefrotoksisitet ved å undertrykke ROS-produksjon, mitokondriell dysfunksjon, pro-inflammatoriske signalveier og programmert celledød. Arch. Toxicol. 2015, 89, 1057–1070. [CrossRef] [PubMed]
16. Bonizzi, G.; Karin, M. De to NF-KB-aktiveringsveiene og deres rolle i medfødt og adaptiv immunitet. Trender. Immunol. 2004, 25, 280–288. [CrossRef]
17. Imam, F.; Al-Harbi, NO; Al-Harbi, MM; Ansari, MA; Al-Asmari, AF; Ansari, MN; Al-Anazi, WA; Bahashwan, S.; Almutairi, MM; Alshammari, M.; et al. Apremilast forhindrer doksorubicin-indusert apoptose og betennelse i hjertet gjennom hemming av oksidativt stress-mediert aktivering av NF-B-signalveier. Pharmacol. Rep. 2018, 70, 993–1000. [CrossRef]
18. Erboga, M.; Kanter, M.; Aktas, C.; Sener, U.; Erboga, ZF; Donmez, YB; Gurel, A. Thymoquinone forbedrer kadmium-indusert nefrotoksisitet, apoptose og oksidativt stress hos rotter er basert på dets anti-apoptotiske og antioksidantegenskaper. Biol. Spor Elem. Res. 2016, 170, 165–172. [CrossRef]
19. Ansari, MN; Aloliet, RI; Ganaie, MA; Khan, TH; Rehman, N.; Imam, F.; Hamad, AM Roflumilast, en fosfodiesterase 4-hemmer, demper kadmiumindusert nyretoksisitet via modulering av NF-KB-aktivering og induksjon av NQO1 hos rotter. Human Exp. Toxicol. 2019, 38, 588–597. [CrossRef]
20. Begrow, F.; Engelbertz, J.; Feistel, B.; Lehnfeld, R.; Bauer, K.; Verspohl, EJ Effekten av tymol i timianekstrakter på deres krampeløsende virkning og ciliær clearance. Planta Med. 2010, 76, 311–318. [CrossRef]
